(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気路及び排気路に過給機を備えた定置用内燃機関の吸気冷却装置において、
前記過給機を構成するコンプレッサの上流側吸気路に設けられ、吸気を一次冷却する第１の吸気冷却器と、
該コンプレッサで加圧され昇温したコンプレッサ出口側吸気を二次冷却する第２の吸気冷却器と、
定置用内燃機関の排気ガスの保有熱を熱源とし、前記第１の吸気冷却器及び第２の吸気冷却器に吸気冷却用冷却水を供給する吸収式冷凍機と、
冷却水を外気と熱交換させて冷却し、該冷却水を前記吸収式冷凍機に冷熱源として供給する熱交換器と、を備え、
定置用内燃機関の燃焼室に供給する吸気を前記第１の吸気冷却器及び第２の吸気冷却器で冷却するように構成したことを特徴とする定置用内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項２】
前記第２の吸気冷却器は、前記過給機で加圧された高温の吸気を冷却する高温側吸気冷却器と、該高温側吸気冷却器で冷却された吸気をさらに冷却してシリンダ内に供給する低温側吸気冷却器とからなり、
前記高温側吸気冷却器に外気と熱交換して冷却された冷却水を供給する第２の熱交換器を備え、
前記低温側吸気冷却器に前記吸収式冷凍機から冷却水を供給すると共に、前記高温側吸気冷却器で吸気冷却に供した後の冷却水を、定置用内燃機関の冷却水ジャケットを経て、前記第２の熱交換器に戻すように構成したことを特徴とする請求項１に記載の定置用内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項３】
定置用内燃機関の排気路に設けられた排ガスボイラと、
該排ガスボイラで得た水蒸気の少なくとも一部を前記吸収式冷凍機に供給する水蒸気供給路とを備え、
該水蒸気を吸収式冷凍機の熱源として供給するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の定置用内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項４】
前記第２の吸気冷却器又は前記低温側吸気冷却器と前記吸収式冷凍機との間に冷却水を循環する冷却水循環路と、
該冷却水循環路の往路と復路との間に接続され、過給機で加圧され高温となった吸気と熱交換され第２の吸気冷却器又は低温側吸気冷却器から排出される冷却水を、吸収式冷凍機を経ずに第２の吸気冷却器又は低温側吸気冷却器に戻すバイパス路と、
該バイパス路を流れる冷却水の流量を可変とする弁機構と、
該弁機構を制御し、定置用内燃機関の負荷に応じて吸収式冷凍機に供給される冷却水温度を制御するコントローラと、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定置用内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項５】
前記吸収式冷凍機から前記第２の吸気冷却器又は前記低温側吸気冷却器に供給される冷却水の温度を検出する温度センサと、
該温度センサの検出値が目標値になるように吸収式冷凍機の運転を制御するコントローラと、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定置用内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項６】
定置用内燃機関のハウジング内に形成された潤滑油空間を循環する潤滑油と外気とを熱交換させ、該潤滑油を冷却する第３の熱交換器と、
該潤滑油空間に連通し該潤滑油を該第３の熱交換器に導く潤滑油循環路と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定置用内燃機関の吸気冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定置用内燃機関において、水が豊富でなくかつ外気温が高い地域に設置されて好適な節水型吸気冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダ内に形成される燃焼室に供給される吸気は、充填効率を向上させるため、燃焼室に供給される前に、冷却器で一旦冷却される。特に、過給機を備えた内燃機関では、過給機のコンプレッサで加圧された吸気は、通常１００〜２００℃に昇温するため、コンプレッサの出口側吸気路に熱交換器を設けて冷却している。該熱交換器で吸気から奪った熱は、放熱器等により大気へ放熱していた。
【０００３】
特許文献１には、吸気を冷却する冷却器に低温冷媒を供給する吸収式冷凍機を備えた内燃機関の吸気冷却装置が開示されている。以下、この装置を図３（特許文献１の図２）により説明する。図３において、ディーゼル機関１００に排気管１０２と吸気管１０４が接続されている。排気管１０２には、ディーゼル機関１００の排気ガスを外部へ放出する排気路１０６が接続され、吸気管１０４には、外気を導入する吸気路１０８が接続されている。
【０００４】
排気管１０２及び吸気管１０４に跨って過給機１１０が設けられている。過給機１１０は、排気管１０２に設けられた排気タービン１１２と、吸気管１０４に設けられたコンプレッサ１１４とが軸１１６を介して一体に構成されている。吸気管１０４には熱交換器１１８が介設されている。熱交換器１１８と吸収式冷凍機１２２との間に管路１２０が架設されている。管路１２０は、吸収式冷凍機１２２を構成する蒸発器の熱交換器１２４に導設されている。熱交換器１１８に管路１２０を介して吸収式冷凍機１２２から冷却水が供給される。
【０００５】
排気路１０６と、吸収式冷凍機１２２を構成する発生器用熱交換器１２６との間は、管路１２８で接続されている。排気路１０６には、管路１２８に接続された排気熱交換器１３０が設けられている。
【０００６】
排気熱交換器１３０で排気路１０６を流れる排気ガスｅより回収された熱エネルギは、水蒸気を媒体とし、管路１２８を経て発生器用熱交換器１２６に送られる。吸収式冷凍機１２２は、この熱エネルギ及び冷却塔等から送られる冷却水によって稼動する。吸収式冷凍機１２２の稼動により、蒸発器内の熱交換器１２４を流れる冷却水を冷却する。熱交換器１２４で冷却された冷却水は、空気冷却器１１８に送られ、吸気管１０４を流れる吸気ａを冷却する。
【０００７】
この吸気冷却装置では、消費電力が少ない吸収式冷凍機１２２を用い、かつ吸収式冷凍機１２２の熱源として排気ガスｅの保有熱を利用するので、熱効率を向上できる。
なお、特許文献１の図３には、ディーゼル機関１００を冷却した後の冷却水の保有熱を、吸収式冷凍機の熱源として利用するようにした例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５８−７９６１８号公開公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通常、吸収式冷凍機と共に冷却塔を設け、前記蒸発器や吸収器に供給する冷却水を、冷却塔で水の蒸発潜熱を利用して冷却している。そのため、冷却塔では大量の水を必要とする。また、熱帯地域のように、外気温度が高い地域では、高温の外気を吸気として用いると、過給機で加圧された吸気は高い温度まで昇温する。そのため、高温の吸気を高効率で冷却する手段が必要となる。従って、水が豊富でない地域や、熱帯地域等のように気温が高い地域では、定置用内燃機関を設置しても十分な出力を得ることが難しい。
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、水が豊富でなく、水不足しがちな地域、あるいは外気温度が高い地域に、定置用内燃機関を設置する場合でも、水の消費量が少なく、かつ吸気温度を高効率で低減可能な節水型吸気冷却装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するため、本発明の定置用内燃機関の吸気冷却装置は、吸気路及び排気路に過給機を備えた定置用内燃機関の吸気冷却装置において、過給機を構成するコンプレッサの上流側吸気路に設けられ、吸気を一次冷却する第１の吸気冷却器と、該コンプレッサで加圧され昇温したコンプレッサ出口側吸気を二次冷却する第２の吸気冷却器と、定置用内燃機関の排気ガスの保有熱を熱源とし、第１の吸気冷却器及び第２の吸気冷却器に吸気冷却用冷却水を供給する吸収式冷凍機と、冷却水を外気と熱交換させて冷却し、該冷却水を吸収式冷凍機に冷熱源として供給する熱交換器と、を備え、定置用内燃機関の燃焼室に供給する吸気を第１の吸気冷却器及び第２の吸気冷却器で冷却するように構成したものである。
【００１２】
本発明装置では、吸気路に導入した外気を、まず、過給機の上流側で第１の吸気冷却器で一次冷却する。そのため、相当に高温の外気、例えば、５０℃前後の温度を有する外気であっても、冷却して過給機に導入できる。次に、過給機を構成するコンプレッサで加圧され高温となった吸気を、過給機の下流側で第２の吸気冷却器で冷却した後、定置用ガスエンジンの燃焼室に供給する。
【００１３】
第１の吸気冷却器及び第２の吸気冷却器の吸気冷却用冷却水を、吸収式冷凍機で冷却するようにする。吸気冷却用冷却水の冷却手段として、消費電力が少ない吸収式冷凍機を用い、かつ吸収式冷凍機に供給する熱源を排気ガスの保有熱でまかない、吸収式冷凍機に供給する冷熱源を外気でまかなうようにしているので、余分な熱源を必要としない。そのため、省エネ化でき、かつ冷却効率を向上できる。
【００１４】
また、吸収式冷凍機の冷熱源である冷却水を冷却する熱交換器は、冷熱源として外気を用いており、水を必要としない。そのため、水が不足した地域でも支障をきたさない。従って、本発明装置によれば、水が豊富でなく、かつ外気温が高い地域であっても、省エネかつ高効率で吸気冷却装置を稼動できる。
【００１５】
本発明装置において、第２の吸気冷却器は、過給機で加圧された高温の吸気を冷却する高温側吸気冷却器と、該高温側吸気冷却器で冷却された吸気をさらに冷却してシリンダ内に供給する低温側吸気冷却器とからなり、高温側吸気冷却器に外気と熱交換して冷却された冷却水を供給する第２の熱交換器を備え、低温側吸気冷却器に吸収式冷凍機から冷却水を供給すると共に、高温側吸気冷却器で吸気冷却に供した後の冷却水を、定置用内燃機関の冷却水ジャケットを経て、第２の熱交換器に戻すように構成するとよい。
【００１６】
かかる構成では、吸収式冷凍機で冷却した冷却水を低温側吸気冷却器に供給し、第２の熱交換器で冷却した冷却水を高温側吸気冷却器に供給することで、冷却対象を分担しているので、蒸気圧縮式冷凍機等と比べて冷却能力が小さい吸収式冷凍機でも十分対応できる。
また、高温側吸気冷却器は、コンプレッサ下流側の高温吸気との熱交換であるので、さほど低温の冷却水を必要としない。そのため、外気を冷熱源とする第２の熱交換器でも、十分対応できる。さらに、第２の熱交換器は、外気を冷熱源としているので、水を必要とせず、水が不足した地域でも稼動できる。
【００１７】
本発明装置において、定置用内燃機関の排気路に設けられた排ガスボイラと、排ガスボイラで得た水蒸気の少なくとも一部を吸収式冷凍機に供給する水蒸気供給路とを備え、該水蒸気を吸収式冷凍機の熱源として供給するようにするとよい。これによって、排気ガスの保有熱を効率良く回収して、吸収式冷凍機の熱源として利用できる。また、該水蒸気の残りを他の機器の熱源として充当できる。
【００１８】
本発明装置において、第２の吸気冷却器又は低温側吸気冷却器と吸収式冷凍機との間に冷却水を循環する冷却水循環路と、該冷却水循環路の往路と復路との間に接続され、過給機で加圧され高温となった吸気と熱交換され第２の吸気冷却器又は低温側吸気冷却器から排出される冷却水を、吸収式冷凍機を経ずに第２の吸気冷却器又は低温側吸気冷却器に戻すバイパス路と、該バイパス路を流れる冷却水の流量を可変とする弁機構と、該弁機構を制御し、定置用内燃機関の負荷に応じて吸収式冷凍機に供給される冷却水量を制御するコントローラと、を備えているとよい。これによって、前記コントローラによって、定置用内燃機関の負荷に応じて、第２の吸気冷却器又は低温側吸気冷却器に供給する冷却水の温度及び流量を制御できる。
【００１９】
本発明装置において、吸収式冷凍機から第２の吸気冷却器又は低温側吸気冷却器に供給される冷却水の温度を検出する温度センサと、該温度センサの検出値が目標値になるように吸収式冷凍機の運転を制御するコントローラと、を備えているとよい。これによって、吸収式冷凍機又は低温側吸気冷却器に供給する冷却水の温度を目標温度に制御できる。
【００２０】
本発明装置において、定置用内燃機関のハウジング内に形成された潤滑油空間を循環する潤滑油と外気とを熱交換させ、該潤滑油を冷却する第３の熱交換器と、該潤滑油空間に連通し該潤滑油を該第３の熱交換器に導く潤滑油循環路と、を備えているとよい。これによって、ハウジング内の各部位を循環する潤滑油を第３の熱交換器で冷却できる。しかも、第３の熱交換器は冷熱源として水を使用しないので、水不足の地域でも稼動できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明装置によれば、吸気路及び排気路に過給機を備えた定置用内燃機関の吸気冷却装置において、過給機を構成するコンプレッサの上流側吸気路に設けられ、吸気を一次冷却する第１の吸気冷却器と、該コンプレッサで加圧され昇温したコンプレッサ出口側吸気を二次冷却する第２の吸気冷却器と、定置用内燃機関の排気ガスの保有熱を熱源とし、第１の吸気冷却器及び第２の吸気冷却器に吸気冷却用冷却水を供給する吸収式冷凍機と、冷却水を外気と熱交換させて冷却し、該冷却水を吸収式冷凍機に冷熱源として供給する熱交換器と、を備え、定置用内燃機関の燃焼室に供給する吸気を第１の吸気冷却器及び第２の吸気冷却器で冷却するように構成したので、吸収式冷凍機を稼動するのに特別な熱源を必要とせず、省エネかつ高効率で稼動できると共に、吸気を２段階で冷却しているので、吸気として高温の外気を導入しても、燃焼室に供給する吸気を目標温度に冷却できる。また、吸収式冷凍機の冷熱源として水を用いないので、水が豊富でない地域でも、支障を来すことなく稼動できる。従って、水が豊富でなくかつ外気温が高い地域に好適な吸気冷却装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を定置用ガスエンジンに適用した一実施形態の全体構成図である。
【図２】前記実施形態の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】従来の内燃機関の吸気冷却装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２４】
本発明を、気温が高く、かつ水が不足しがちな地域、例えば、熱帯の乾燥地域に設置される定置用ガスエンジンに適用した一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１において、定置用ガスエンジン１０のハウジング１２には、複数のシリンダ内に形成される燃焼室１３と、ハウジング１２内の各部位に潤滑油を供給する潤滑油循環路１４と、ハウジング１２内の各部位を冷却水で冷却するための冷却水ジャケット１６とが設けられている。なお、燃焼室１３、潤滑油循環路１４及び冷却水ジャケット１６は、図１中で模式的に図示されている。定置用ガスエンジン１０は、はずみ車を介して発電機２０に接続されている。
【００２５】
定置用ガスエンジン１０の吸気系統は、取り込んだ外気ａを一次冷却する一次吸気冷却器２２を備えている。一次吸気冷却器２２の下流側吸気路２４には、過給機２６を構成するコンプレッサ２６ａが設けられている。コンプレッサ２６ａの下流側で、吸気路２４には、高温側吸気冷却器２８及び低温側吸気冷却器３０が介設されている。コンプレッサ２６ａで加圧され昇温した吸気ｓは、高温側吸気冷却器２８で二次冷却され、次に低温側吸気冷却器３０で三次冷却された後、定置用ガスエンジン１０の燃焼室１３に供給される。
【００２６】
定置用ガスエンジン１０の燃焼室１３から排気路３２に排気された排気ガスｅは、排気路３２に設けられた排気タービン２６ｂを駆動する。排気タービン２６ｂとコンプレッサ２６ａとは軸２６ｃで接続され、コンプレッサ２６ａと排気タービン２６ｂとで過給機２６を構成している。排気タービン２６ｂの下流側排気路３２に排熱ボイラ３４が設けられている。排熱ボイラ３４には原料水ｗが供給され、排気ガスｅの保有熱で水蒸気を製造する。排熱ボイラ３４で製造された水蒸気は、管路３６及び３８を経て後述する吸収式冷凍機５０の発生器（図示省略）に熱源として供給される。
【００２７】
管路３６から分岐した管路４０を経て、水蒸気の一部が他の機器類に熱源として供給される。管路３６及び４０の分岐部には三方弁４２が設けられ、三方弁４２によって水蒸気を管路３８又は４０に分配可能にしている。
【００２８】
冷却水ジャケット１６、高温側吸気冷却器２８、及び第２ラジエータ４４に冷却水を循環する冷却水循環路４６が設けられている。第２ラジエータ４４は、ファン等の外気ａを取り入れる機構と、外気ａと冷却水とを熱交換させる熱交換部を備え、外気ａで冷却水を冷却する機能をもつ。第２ラジエータ４４で冷却された冷却水は、ポンプ４８により冷却水循環路４６を矢印方向に循環する。この冷却水によって、高温側吸気冷却器２８で吸気ｓを冷却する。高温側吸気冷却器２８で吸気ｓの冷却に供した冷却水は、次に冷却水ジャケット１６に送られ、ハウジング１２内の各部位を冷却する。
【００２９】
吸収式冷凍機５０と共に、吸収式冷凍機５０の冷熱源となる冷却水を供給する第１ラジエータ５２が設けられている。第１ラジエータ５２は、第２ラジエータ４４と同様の構成を有している。即ち、外気取入れ機構と、外気ａと冷却水とを熱交換させる熱交換部とを備え、外気ａで冷却水を冷却する機能をもつ。第１ラジエータ５２と吸収式冷凍機５０とは、冷却水循環路５４ａ及び５４ｂで接続され、冷却水循環路５４ａに介設されたポンプ５６によって、第１ラジエータ５２及び吸収式冷凍機５０間を冷却水が循環する。
【００３０】
前述のように、吸収式冷凍機５０には、管路３６及び３８を介して熱源となる水蒸気が供給されると共に、第１ラジエータ５２から、凝縮器及び吸収器（図示省略）に冷熱源として冷却水が供給される。吸収式冷凍機５０と低温側吸気冷却器３０とは、冷却水循環路５８ａ及び５８ｂを介して接続されている。吸収式冷凍機５０で冷却された冷却水は、冷却水循環路５８ａに介設されたポンプ６０によって、冷却水循環路５８ａ、５８ｂを循環し、低温側吸気冷却器３０で吸気ｓを冷却する。
【００３１】
冷却水循環路５８ａには、一次吸気冷却器２２に冷却水を供給する冷却水循環路７４ａが接続されている。冷却水循環路５８ｂには、一次吸気冷却器２２で外気ａを冷却した後の冷却水を冷却水循環路５８ｂに戻す冷却水循環路７４ｂが接続されている。そのため、冷却水循環路５８ａから分岐した冷却水循環路７４ａによって、一次吸気冷却器２２にも冷却水が供給され、外気ａを冷却する。
【００３２】
また、潤滑油循環空間１４に連通し、潤滑油をハウジング１２の外部へ導出する潤滑油循環路７０ａ及び７０ｂが設けられ、潤滑油循環路７０ａ、７０ｂは、ハウジング１２の外部で第３ラジエータ７２に接続されている。第３ラジエータ７２は、第１ラジエータ５２及び第２ラジエータ４４と同様の構成をもち、外気取入れ機構と、熱交換部とをもつ。第３ラジエータ７２で外気ａを取り入れ、取り入れた外気ａと潤滑油とを熱交換させ、潤滑油を冷却する機能をもつ。
【００３３】
冷却水循環路５８ａ、５８ｂ間には、冷却水循環路７４ａ、７４ｂの接続部より吸収式冷凍機５０側に、バイパス路６２が設けられている。冷却水循環路５８ａとバイパス路６２との分岐部には、三方弁６４が設けられている。冷却水循環路５８ａには、冷却水温を検出する温度センサ６６が設けられている。また、吸収式冷凍機５０の運転を制御するコントローラ６８が設けられている。コントローラ６８は、温度センサ６６の検出値を入力し、該検出値に基づいて吸収式冷凍機５０の運転を制御する。
【００３４】
コントローラ６８は、三方弁４２の開度を制御することで、吸収式冷凍機５０に供給される水蒸気の流量を制御する。さらに、定置用ガスエンジン１０の負荷に応じて、三方弁６４の開度を制御することで、冷却水循環路５８ａ及びバイパス路６２に分配される冷却水の分配量を制御する。
【００３５】
低温側吸気冷却器３０には３２℃で一定量の冷却水を供給する必要がある。低温側吸気冷却器３０から排出される冷却水の温度は、定置用ガスエンジン１０の負荷に応じて３５℃より低温になるなど変動しやすい。そのため、そのまま吸収式冷凍機５０に供給すると、低温側吸気冷却器３０に供給される冷却水温度を３２℃に保持しにくくなる。そこで、コントローラ６８によって三方弁６４の開度を制御し、吸収式冷凍機５０をバイパスする冷却水量を制御することにより、低温側吸気冷却器３０に供給される冷却水の流量及び温度を一定に制御するようにしている。
【００３６】
このように、コントローラ６８によって、温度センサ６６の検出値に基づいて吸収式冷凍機５０の運転を制御し、また、定置用ガスエンジン１０の負荷に応じて、三方弁４２及び６４を制御することで、一次吸気冷却器２２及び低温側吸気冷却器３０に供給される冷却水温と流量を一定保持することができる。
図１中、各部位に、外気ａ、吸気ｓ、排気ガスｅ、冷却水等の設定温度が付記されている。本実施形態は、外気ａの温度を５０℃と設定した例である。
【００３７】
かかる構成において、５０℃の外気ａは、コンプレッサ２６ａの吸引力で一次吸気冷却器２２に吸入される。一次吸気冷却器２２には、冷却水循環路７４ａを介して３２℃の冷却水が送られており、吸入された外気ａは、一次吸気冷却器２２で、吸収式冷凍機５０から供給される冷却水と熱交換し、４０℃に一次冷却される。外気ａの冷却に供した後の冷却水は、冷却水循環路７４ｂ及び５８ｂを介して、吸収式冷凍機５０に戻される。
【００３８】
一次冷却された吸気ｓは、過給機２６のコンプレッサ２６ａで加圧され、２００℃に昇温する。２００℃に昇温した吸気ｓは、高温側吸気冷却器２８で第２ラジエータ４４から供給された冷却水と熱交換し、二次冷却される。二次冷却された吸気ｓは、低温側吸気冷却器３０で吸収式冷凍機５０から供給された３２℃の冷却水と熱交換し、４０℃に三次冷却される。４０℃に三次冷却された吸気ｓは、定置用ガスエンジン１０の燃焼室１３に供給される。
【００３９】
定置用ガスエンジン１０の燃焼室１３から排出された排気ガスｅは、排熱ボイラ３４に導入される。排熱ボイラ３４で、排気ガスｅの保有熱で水蒸気が製造される。この水蒸気は、管路３６及び３８を介し、熱源として吸収式冷凍機５０に供給される。吸収式冷凍機５０には第１ラジエータ５２から冷熱源として冷却水が供給され、これらの熱源及び冷熱源によって稼動する。吸収式冷凍機５０で３２℃の冷却水が製造され、この冷却水は一次吸気冷却器２２及び低温側吸気冷却器３０に送られ、一次吸気冷却器２２及び低温側吸気冷却器３０で吸気ｓを冷却する。
【００４０】
第２ラジエータ４４で冷却された冷却水は、高温側吸気冷却器２８の下流側で、冷却水ジャケット１６に送られ、ハウジング１２内の各部位を冷却する。また、ハウジング１２の潤滑油は、潤滑油循環空間１４から潤滑油循環路７０ａを経て第３ラジエータ７２に送られ冷却される。第３ラジエータ７２で冷却された潤滑油は、潤滑油循環路７０ｂを経て、潤滑油循環空間１４に戻される。
【００４１】
次に、図２のフローチャートにより、コントローラ６８の制御手順を説明する。図２において、吸収式冷凍機５０の運転開始後（Ｓ１２）、定置用ガスエンジン１０の負荷状態に合わせて、三方弁４２及び６４の動作を制御し、一次吸気冷却器２２及び低温側吸気冷却器３０に供給する冷却水の温度を調整する（Ｓ１４）。
【００４２】
次に、コントローラ６８に入力される温度センサ６６の検出値が設定範囲（Ａ≦温度検出値≦Ｂ）で内であるなら（Ｓ１６）、制御を終了する（Ｓ１８）。該設定範囲外であるとき、コントローラ６８で吸収式冷凍機５０の運転を制御し（Ｓ２０）、該検出値が設定範囲内になるようにする。
【００４３】
本実施形態によれば、吸気路２４に導入した外気ａを過給機２６の上流側及び下流側吸気路２４で、３段階に亘って冷却しているので、５０℃の温度を有する外気ａであっても、設定温度である４０℃にして定置用ガスエンジン１０の燃焼室１３に供給できる。また、低温の吸気ｓが導入される一次吸気冷却器２２及び低温側吸気冷却器３０には、消費電力が少なく、かつ排気ガスｅの保有熱を熱源とし、外気を冷熱源とした吸収式冷凍機５０で製造した冷却水を供給するようにしているので、特別な熱源を必要とせず、省エネかつ高効率な冷却効率を達成できる。
【００４４】
また、第１ラジエータ５２、第２ラジエータ４４及び第３ラジエータ７２は、いずれも外気ａを用いているので、水を必要としない。そのため、水が不足した地域でも作動可能である。従って、本実施形態の吸気冷却装置は、水が豊富でなく不足気味で、かつ外気温が高い熱帯の乾燥地域であっても、高効率で稼動できる。
【００４５】
また、高温側吸気冷却器２８に供給する冷却水は、さほど低温である必要はないので、外気ａを冷熱源とした第２ラジエータ４４で十分対応できる。また、一次吸気冷却器２２及び低温側吸気冷却器３０に供給する冷却水のみを吸収式冷凍機５０で冷却するようにしているので、蒸気圧縮式冷凍機と比べて冷却能力が小さい吸収式冷凍機でも十分対応可能である。これらの組み合わせによって、特別なエネルギ源を必要とせず、省エネかつ高効率な冷却効率を実現している。
【００４６】
また、排気路３２に排熱ボイラ３４を設け、排気ガスｅの保有熱で水蒸気を製造し、この水蒸気を吸収式冷凍機５０の熱源として用いているので、排気ガスｅの保有熱を効率良く回収できる。水蒸気の残りは、他の機器の熱源としても利用できる。
【００４７】
また、管路３６に三方弁４２を設けると共に、冷却水循環路５８ａ、５８ｂにバイパス路６２と三方弁６４とを設け、コントローラ６８によって、定置用ガスエンジン１０の負荷状態に応じて、三方弁４２及び６４の開度を制御するようにしたので、定置用ガスエンジン１０の負荷に応じて、一次吸気冷却器２２及び低温側吸気冷却器３０に供給する冷却水の温度を制御できる。
【００４８】
また、冷却水循環路５８ａに冷却水の温度を検出する温度センサ６６を設け、コントローラ６８によって、温度センサ６６の検出値に基づいて、冷却水の温度が目標温度になるように、吸収式冷凍機５０の運転を制御するようにしたので、一次吸気冷却器２２及び低温側吸気冷却器３０に供給する冷却水の温度を精度良く目標値に制御できる。
また、ハウジング１２の内部を潤滑する潤滑油の温度を水を用いない第３ラジエータ７２で冷却できる。
【００４９】
なお、前記実施形態では、定置用ガスエンジン１０ははずみ車を介して発電機２０に連結されていたが、発電機２０の代わりに、ポンプやコンプレッサが連結され、これらの機器を駆動するものであってもよい。また、本発明は、定置用ガスエンジン以外の定置用内燃機関にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、省エネかつ冷却効率が高く、水が豊富でない高気温の地域に好適な定置用内燃機関の吸気冷却装置を実現できる。
【符号の説明】
【００５１】
１０                      定置用ガスエンジン
１２                      ハウジング
１３                      燃焼室
１４                      潤滑油循環空間
１６                      冷却水ジャケット
２０                      発電機
２２                      一次吸気冷却器
２４，１０８              吸気路
２６，１１０              過給機
２６ａ、１１４            コンプレッサ
２６ｂ、１１２            排気タービン
２６ｃ                    軸
２８                      高温側吸気冷却器
３０                      低温側吸気冷却器
３２，１０６              排気路
３４                      排熱ボイラ
３６，３８，４０，１２０，１２８    管路
４２、６４                三方弁
４４                      第２ラジエータ（第２の熱交換器）
４６、５４ａ、５４ｂ、５８ａ、５８ｂ、７４ａ、７４ｂ    冷却水循環路
４８、５６，６０，１２８    ポンプ
５０，１２２              吸収式冷凍機
５２                      第１ラジエータ（熱交換器）
６２                      バイパス路
６６                      温度センサ
６８                      コントローラ
７０ａ、７０ｂ            潤滑油循環路
７２                      第３ラジエータ（第３の熱交換器）
１００                    ディーゼル機関
１０２                    排気管
１０４                    吸気管
１１８，１２４、１２６    熱交換器
１２６                    発生器用熱交換器
１３０                    排気熱交換器
ａ                        外気
ｅ                        排気ガス
ｓ                        吸気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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